UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA PLANO DE ENSINO

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA PLANO DE ENSINO EEL 5310 SISTEMAS DIGITAIS Créditos: 5, sendo 3 créditos de teoria e 2 créditos laboratório Número de aulas 90 Prof. Fábio Iaione ( iaione@amja.org.br ) Objetivos do Curso: Após completar este curso, o aluno será capaz de: 1. Projetar sistemas digitais usando dispositivos lógicos combinacionais e seqüênciais. 2. Discutir sobre as várias famílias lógicas, seu desempenho e interfaces. 3. Aplicar técnicas de projetos digitais aos problemas de projetos práticos usando decodificadores, codificadores, multiplexadores, contadores e somadores. 4. Pré-requisitos: eletricidade básica, diodos e transistores São previstas 10 aulas de laboratório e um projeto de final de curso, a fim de complementar o aprendizado teórico. Livro Texto: Ronald J. Tocci e Neal S. Widmer, Digital Systems: Principles and Applications, 7 a Ed., Prentice Hall, 1997, Homepage: Ementa: Conceitos Introdutórios, Códigos e Sistemas de Números, Portas Lógicas e Álgebra Booleana, Circuitos Lógicos Combinacionais, Flip-Flops e Dispositivos Relacionados, Aritmética Digital: Operações e Circuitos, Contadores e Registradores, Famílias Lógicas, Circuitos Lógicos MSI, Memórias, Dispositivos Lógicos Programáveis. 1

2 Conteúdo Programático: CAP I CONCEITOS BÁSICOS Sistemas Digitais e Analógicos; Sistemas de Números Digitais; Representando Quantidades Binárias; Circuitos Lógicos/Circuitos Digitais; Transmissão Série e Paralela; Memórias; Computadores Digitais CAP II CÓDIGOS E SISTEMAS NUMÉRICOS Bases e mudança de base; Conversão Binário para Decimal; Conversão Decimal para Binário; Sistema Numérico Octal e hexadecimal; Código BCD; Código Gray; Números complementares; Representação de números com sinal e grandeza; Operações aritméticas em complemento dois; Códigos Alfanuméricos CAP III - ÁLGEBRA BOOLEANA E PORTAS LÓGICAS Variáveis e Constantes Booleanas; Propriedades, postulados e teoremas da Álgebra Booleana; Dualidade; Funções lógicas e tabela verdade; Formas padrão de funções em Mintermos e Maxtermos; Simplificação e Minimização de funções Booleanas ( mapa de Karnaugh ); Funções incompletamente especificadas; Operações com Portas Lógicas; Descrevendo Circuitos Lógicos Algebricamente; Calculando Saídas de Circuitos Lógicos; Implementando Circuitos de Expressões Booleanas; Portas NOR e NAND; Universalidade das Portas NAND e NOR CAP IV CIRCUITOS LÓGICOS COMBINACIONAIS Modelo de um circuito lógico combinacional; Análise de circuitos lógicos combinacionais; Síntese de circuitos lógicos combinacionais; Circuitos enable/disable; Circuitos SSI/MSI; Síntese dos principais circuitos combinacionais; Codificador/decodificador; Multiplexador/demultiplexador; Conversores de código; Gerador/detector de paridade; Somador/subtrator; Matrizes de funções booleanas CAP V CIRCUITOS SEQUENCIAIS SÍNCRONOS 2

3 Modelo de um circuito seqüencial síncrono; Elementos de memória ( flip-flops ) SR, T, D e JK; Entradas sincronizadas por relógio; Entradas diretas ( clear/preset ); Flip-flop Mestre/Escravo; Análise de circuitos lógicos seqüenciais; Síntese de circuitos lógicos seqüenciais; Síntese dos principais circuitos seqüenciais; Contadores; Registradores de deslocamento; Aplicações CAP VI CIRCUITOS COMPLEMENTARES Circuito Schmitt Trigger; Multivibrador Monoestável; Multivibrador Astável CAP VII MEMÓRIAS SEMICONDUTORAS Terminologia; Operação; Conexões CPU-Memória; Memórias ROM; Memórias RAM; Aplicações de Memórias ROM e RAM; Projeto de sistemas de memória; CAP VIII FAMÍLIAS LÓGICAS Principais Famílias Lógicas ( TTL, CMOS ); Tecnologia dos Circuitos TTL e CMOS; Compatibilidade TTL e CMOS Bibliografia Complementar: 1 - Katz, Randy H., Contemporary Logic Design, Benjamim/Cummings Publishing Co.,1994. versão on-line no site: Daniels, Jerry D., Digital Design from Zero to One, Jonh Wiley, 1996, capítulos suplementares em: Taub & Herbert, Circuitos Digitais e Microprocessadores, McGraw-Hill,

4 Semestre: 2004/2 Disciplina: Sistemas Digitais EEL5310 Professor: Fábio Iaione Turma: 332 DISTRIBUIÇÃO DE CONTEÚDO EM 18 SEMANAS (Aulas Teóricas) Data Capítulo Assunto 04/08/ Discussão do programa da disciplina, Conceitos básicos 11/08/ Códigos e Sistemas Numéricos 18/08/ Álgebra Booleana e portas lógicas 25/08/ Álgebra Booleana e portas lógicas - exercícios 01/09/ Circuitos Combinacionais 08/09/ Circuitos Combinacionais 15/09/2004 PROVA 1 ( P1 ) Cap 1,2,3 e 4 22/09/ Circuitos Seqüenciais - Flip Flops 29/09/ Circuitos Seqüenciais - Análise 06/10/ Circuitos Seqüenciais - Síntese dos principais circuitos seqüenciais 13/10/ Circuitos complementares 20/10/2004 PROVA 2 ( P2 ) Cap 5 e 6 27/10/ Memórias Semicondutoras 03/11/ Memórias Semicondutoras - Exercícios 10/11/ Famílias lógicas 17/11/2004 PROVA 3 ( P3 ) Cap 7 e 8 24/11/2004 Revisão 01/12/2004 RECUPERAÇÃO Todo o conteúdo 4

5 Semestre: 2004/2 Disciplina: Sistemas Digitais EEL5310 Professor: Fábio Iaione Turma: 332B, 332D, 743C AULAS DE LABORATÒRIO Data Conteúdo 332B 332D/743C 17/08/ /08/2004 Circuitos digitais TTL / Portas lógicas básicas 24/08/ /08/2004 Equivalência de portas lógicas 31/08/ /09/2004 Funções Lógicas 14/09/ /09/2004 Circuito comparador de palavras 21/09/ /09/2004 Codificador/decodificador, Conversão de códigos 28/09/ /09/2004 Multiplexador/demultiplexador 05/10/ /10/2004 Flip-flops 19/10/ /10/2004 Contadores 26/10/ /10/2004 Registrador de deslocamento 26/10/ /10/2004 Instruções para projeto 09/11/ /11/ /11/ /11/ /10/ /11/ /11/ /11/2004 Aulas destinadas ao projeto 03/12/ /11/2004 Data limite para entrega do projeto AVALIAÇÃO M ( Media ) = ( P 1 + P 2 + P 3 +T ) / 4 P 1, P 2, P 3 ( Notas parciais das provas ) ; T ( Nota do projeto ) Se M 3 reprovado Se 3 M 5.5 recuperação Se M 6 aprovado NF = ( M + R ) / 2 NF ( Nota final após recuperação ) ; R ( Nota da prova de recuperação ) Se NF 6 aprovado Se NF 5.5 reprovado 5